new vs malloc

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1、申请内存位置

new操作符从自由存储区（free store）上为对象动态分配内存空间，而malloc函数从堆上动态分配内存。自由存储区是C++基于new操作符的一个抽象概念，凡是通过new操作符进行内存申请，该内存即为自由存储区。而堆是操作系统中的术语，是操作系统所维护的一块特殊内存，用于程序的内存动态分配。

自由存储区不仅可以是堆，还可以是静态存储区，取决于operator new的实现细节。

C++ 自由存储区是否等价于堆？

2、返回类型安全

new操作符内存分配成功时，返回的是对象类型的指针，类型严格与对象匹配，无须进行类型转换，故new是符合类型安全性的操作符。而malloc内存分配成功则是返回void * ，需要通过强制类型转换将void*指针转换成我们需要的类型。

3、内存分配失败时的返回值

new内存分配失败时，会抛出bac_alloc异常，它不会返回NULL；malloc分配内存失败时返回NULL。

4、是否需要指定内存大小

使用new操作符申请内存分配时无须指定内存块的大小，编译器会根据类型信息自行计算，而malloc则需要显式地指出所需内存的尺寸。

5、是否调用构造析构函数

new分配对象：

1. 调用 operator new分配内存
2. 调用构造函数在这块内存构造对象
3. 返回指针

delete：

1. 调用指定内存对象的析构函数
2. 调用operator delete释放空间

6、对数组的处理

C++提供了new[]与delete[]来专门处理数组类型，而且会在每个对象的内存上用构造函数初始化对象。而malloc分配的是原始内存，编译器并不知道内存是放对象还是对象数组。

7、new与malloc是否可以相互调用

operator new /operator delete的实现可以基于malloc，而malloc的实现不可以去调用new。

8.是否可以被重载

opeartor new /operator delete可以被重载。而malloc/free并不允许重载。

brk, sbrk

malloc底层使用brk和sbrk申请内存以内存池的方式给用户分配内存，brk(void*p)指定p为堆顶地址（绝对值），sbrk(int a)指定堆顶增加a个字节（相对值）。

malloc() 源码里默认定义了一个阈值：

如果用户分配的内存小于 128 KB，则通过 brk() 申请内存；

如果用户分配的内存大于 128 KB，则通过 mmap() 申请内存；

mmap

• 打开一个文件描述符（可以是一个已存在的文件，或者是-1表示匿名映射）。
• 使用mmap()函数进行内存映射，将文件映射到进程的虚拟内存空间中。
• 对映射得到的内存进行读写操作。
• 使用munmap()函数解除内存映射。